消毒劑混合物及其消毒方法
2024-02-23 01:46:15
專利名稱：消毒劑混合物及其消毒方法
大體上說，本發明涉及消毒領域，更具體地說涉及應用環氧乙烷進行消毒。
利用沸水或蒸汽對物品進行消毒的方法已經進行了許多年。最近提出在如醫藥和宇宙空間探索的特定領域，由於這些領域使用的特定物品不能經受住與蒸氣消毒相關的溫度和溼度，需要應用不同的消毒劑。
環氧乙烷已成為廣泛應用的一種消毒劑，不僅因為它是一種有效的消毒劑，而且因為它的殘留物能從消毒的物品上比較快地揮發。雖然可以單獨應用環氧乙烷進行消毒，但由於環氧乙烷是非常易燃的，一般不這樣單獨使用。而代替的方法是通常將環氧乙烷消毒劑與一種阻燃劑形成混合物。可是阻燃劑必須補充環氧乙烷的特性或環氧乙烷可能失去的良好效果。在最近二十多年中，在環氧乙烷消毒混合物中，選擇應用的阻燃劑是二氯二氟甲烷，即工業上公知的CFC12。最通用的消毒劑混合物是包含百分之27.3摩爾(百分之12重量)環氧乙烷和百分之72.7摩爾(百分之88重量)的CFC12。在工業上該混合物通常叫做12-88。
最近在應用CFC12時出現了問題，因為它是被認為能夠引起外層大氣的臭氧層明顯損害的氯氟碳化物之一。因此，現在在世界範圍內減少和排除使用CFC12。這就使應用環氧乙烷作為消毒劑成為問題。
如前面提到的，環氧乙烷單獨可用作消毒劑，但這種用法的爆炸危險性使它僅適用於在幾種選擇場所的很少應用，在這些場所，始終存在有經驗和熟練的運用者以及適當的設備和工具。
已知能與環氧乙烷一起使用的一種阻燃劑是二氧化碳，可是由於二氧化碳的特點，不易燃的環氧乙烷-二氧化碳混和物，每單位體積僅含有百分之40的環氧乙烷，如12-88。因此必須在高壓和較長的接觸時間下進行消毒。而且環氧乙烷和二氧化碳蒸氣壓的很大不同，從貯存罐或貯氣瓶中放出時引起混合物分離，引起釋放出一種不能消毒的富含二氧化碳的消毒劑混合物或一種爆炸性的富含環氧乙烷的消毒混和物的危險。
因此，本發明的一個目的是提供了一種含有環氧乙烷的改進了的消毒劑混合物，它克服了已知消毒劑的不足。
本發明的另一個目的是提供了一種利用含有環氧乙烷的消毒劑混合物的改進了的消毒方法，該方法克服了已知消毒方法的不足。
通過閱讀本發明公開的內容，對本領域的技術人員來說，本發明可獲得上述和其它的目的是很明顯的。本發明的一個方面是含有百分之14至25摩爾的環氧乙烷和百分之75至86摩爾的1，1，2，2，2-五氟乙烷的消毒劑混合物。
本發明的另一個方面是一種消毒物品的方法包括使用有效量的含有百分之14至25摩爾環氧乙烷和百分之75至86摩爾1，1，2，2，2-五氟乙烷的消毒劑混合物處理物品。
圖1是圖解表示可以使用本發明方法的消毒用設備。
圖2是圖解表示在大氣溫度和壓力下進行的對本發明的消毒劑混合物進行的某些可燃性試驗。
圖3是圖解表示通常被認為可替代CFC12的化合物形成的環氧乙烷混合物的可燃性試驗。
本發明是一種消毒劑混合物，和應用該消毒劑混合物消毒物品的方法。通常使用該消毒劑混合物的氣體或可汽化形式。
本發明的消毒劑混合物含有百分之14到25摩爾，優選的是百分之17到21摩爾的環氧乙烷以及百分之75到86摩爾，優選的是百分之79到83摩爾的1，1，2，2，2-五氟乙烷。環氧乙烷作為活性消毒物質，而1，1，2，2，2-五氟乙烷作為阻燃劑。阻燃劑的濃度小於給定的最小值時混合物沒有足夠的阻燃性而避免潛在的危險性。阻燃劑的濃度大於給定的最大濃度時，如果不採用不合要求的高溫，高壓和/或處理時間，就不能有效地消毒。1，1，2，2，2-五氟乙烷在工業上簡寫成HFC125。
可以使用的本發明的消毒劑混合物僅含有環氧乙烷和HFC125。可是這樣的混合物具有比較高的蒸氣壓，因而在一些情況下會引起困難。例如，一些常規的低壓氣瓶不能用於高蒸氣壓的消毒劑混合物。另外，一些高蒸氣壓的HFC125可以與液體混合物分離而從貯存容器如鋼瓶中釋放出來，剩下少量環氧乙烷氣體在貯存容器中，且將富含環氧乙烷的液體送入消毒劑汽化器中。為了解決這個問題，本發明的消毒劑混合物可以含有1，2，2，2-四氟乙烷(HFC134a)或1-氯-1，2，2，2-四氟乙烷(HCFC124)，或這些化合物的混合物，這些物質足以降低本發明消毒劑混合物的蒸氣壓，同時不會明顯地增加其可燃性或它的臭氧損耗作用。在本發明的實施中，應用HFC134a的濃度可高達約百分之30摩爾，且應用HFC124的濃度可高達約百分之50摩爾。在本發明消毒劑混合物中可以含有的其他化合物包括1，1-二氯-2，2，2-三氟乙烷(HCFC123)(它有助於降低消毒劑混合物的成本)，其它可提高消毒劑混合物的熱容量的較大分子，以及可用於增加消毒劑容器的壓力，以便推進消毒劑混合物進入消毒室內的惰性氮氣。
本發明的消毒劑混合物可用於消毒許多種物品，例如可以是需要消毒的醫療設備和其它的物品，包括診斷用內窺鏡，塑料製品如注射器，試管，細菌培養器，電子起博器;橡膠製品如管子，手套，導液管和薄膜;如針和解剖刀的工具;以及如擴張器，泵和眼內透鏡等其他物品。另外，本發明的消毒劑混合物，可作醫療領域外物品的薰蒸劑。這些物品包括某些食料如香料，皮革，床上用品，紙製品和運輸設備如飛機，火車和輪船的貨倉。
本發明的消毒劑混合物可以有效地防治各種形式的生物，特別是有害的昆蟲，細菌，病毒，黴菌，真菌和其它微生物。在這些生物體中最不容易殺死的是枯草芽孢桿菌種(B.subtilus sbs.)黑色孢子;可是，甚至這些生物也可用本發明的消毒劑混合物有效地消滅。
可採用本領域內技術人員熟知的任何有效混合方法製備本發明的消毒劑混合物，例如，混合物中的每種化合物可通過一個集合管按重量泵至消毒劑容器中，並且該容器旋轉內部混合罐化合物至均勻混合物。或者，將化合物泵至混合罐中，在罐中反覆循環，直到形成完全均勻的混合物。然後從混合罐中泵至消毒劑容器。
本發明的消毒劑混合物可以包裝於任何恰當設計的貯藏容器中，如美國運輸部(DOT)規格4BA240，4BA300，4BW240或其它適合工作壓力的DOT規格的氣瓶或拖車。本消毒劑混合物也可包裝於American Society of Mechanical Engineers(ASME)的貯藏容器中。
可以在保持消毒混合物，70°F下每平方英尺為70至190磅絕對值(psia)範圍內將貯氣瓶運送至使用場所，且可通過一系列閥，控制閥，汽化器和合適的管道與消毒器連接而進行消毒。
本發明消毒劑混合物可以用本領域內已知的任何通用消毒器使用。這樣的一種消毒器示於圖1的簡圖。
現在參見圖1，將被消毒的一種或幾種物品通過門2放置在消毒室1。圖1中例示的這種消毒器的大小範圍可從書桌頂部大小型至居室大小型甚至更大的範圍。物品放在消毒室1後，關上門2，消毒室的溫度一般加到100°F到140°F範圍。通常溫度越高，需要的暴露時間越少。消毒室加熱到所需溫度後，用真空泵9通過排氣孔8泵出空氣，使真空室內部形成半真空態。除去空氣是為了既防止消毒劑混合物被稀釋，又降低暴露壓力。由於一些物品可被突然的壓力變化損害，依據被消毒的物品不同，製造適當的真空通常需要大約5到45分鐘。由於溼的微生物對消毒劑混合物的作用比較敏感，所以可應用水蒸氣。在圖1，從蒸氣源10將水蒸氣通過管道11注入室1，水蒸氣使室內的相對溼度在百分之30至80範圍內。
消毒劑混合物從一個源如氣瓶3經過管道4和過濾器5進入汽化器6，並在其中轉化成蒸氣。汽化器6中的消毒混合物經過管道7進入消毒室1進行消毒。消毒室1內進行消毒的壓力，可以從20到40磅/英寸2(絕對值)消毒時間不確定的，依賴於許多因素包括溫度，濃度，溼度水平和使用的特定消毒混合物，消毒室的負荷，生物負荷，需要的無菌保險水平和被消毒的物質。例如，一些多孔物質比封在聚乙烯袋子裡的物品需要較短的暴露時間。而且一些細菌是特別有抗性的，因此需要較長時間才能消滅。
經過所需要的暴露時間以後，通過從入口12注入空氣，氮氣，水蒸汽或二氧化碳，通過管道8用泵9連續地抽出消毒劑混合物。然後通過門2從消毒室1移出已消毒的物品。如果需要，可在使用前使物品暴露於空氣以除去殘留消毒劑。全部的消毒過程通過控制儀錶盤13監視和控制。
下述的實施例和比較例是為了進一步例證或辨別本發明的作用，並不是為了限制本發明。
進行一系列易燃性試驗以確定混有HFC125的環氧乙烷的易燃性曲線。測定方法如下所述，環氧乙烷，HFC125和空氣都以標準的濃度，在大氣、溫度和壓力下，在5升球形容器中連續混合，一條放置在容器中央的鎳克羅金屬線提供給混合物燃燒的能量。用安裝在容器壁上的溫度和壓力傳感器測定火焰蔓延，即混合物是否燃燒且火焰蔓延。從不同混合物得到的數據示於圖2。空白的數據點表示未點燃，而實心的數據點表明該特定的混合物的燃燒。示於圖2的曲線表示混合物的易燃性曲線。
為了使消毒劑混合物不易燃，它必須在所有濃度的空氣下，也就是從百分之0到100濃度的空氣下都不易燃。代表百分之0到100的空氣的一條直線不能在易燃曲線下面交叉。在易燃性曲線的下面正好正切但不交叉的代表百分之0到100空氣的一條直線表示保持混合物不燃燒時，最高的環氧乙烷濃度。該直線顯示於圖2且表示對於環氧乙烷/HFC125混合物，環氧乙烷的濃度可以高至百分之19摩爾，而且對於所有濃度的空氣，混合物保持不燃燒。
為了比較，重複上面所述過程，但用HFC 134a代替HFC125。HFC134a通常被認為是最可能的CFC12的代替物。該數據示於圖3，通過這些數據所示，環氧乙烷和CFC134a的混合物是不易燃，在所有空氣濃度變化範圍內，只有當環氧乙烷達到百分之12的最大濃度時才易燃。
上述的實施例和比較例是為了證明本發明的消毒劑氣體混合物顯示的不易燃性明顯地大於由公知的替代CFC12的替代物形成的混合物。
令人驚奇的是，本發明消毒劑混合物提供了一些有益的效果。如上述提到的，通常認為CFC12的代替物是HFC134a。這是因為HFC134a的物理性質與CFC12相同，且因為HFC134a不含有氯原子，而氯原子被認為是CFC12引起臭氧層損耗的主要原因。可是，比較實施例證明，HFC134a不是好的阻燃劑。一般認為是由於它缺乏氯原子。已經知道較重的滷素如氯和溴是好的阻燃劑，且通常應用於阻燃化學製品。因此，由於HFC125也不含有氯原子，出乎意料地環氧乙烷/HFC125混合物比環氧乙烷/HFC134a混合物具有更大的不燃性。同時，不受任何理論束縛，申請人相信，應用HFC125獲得令人吃驚的優點的原因是HFC125比HFC134a少一個氫原子，且由於空氣中消毒劑混合物濃度較低，能與含有環氧乙烷，HFC類似物和空氣的系統反應的適量氫原子產生比預期的具有出乎意料的更重大的作用。
權利要求
1.由百分之14至25摩爾的環氧乙烷和百分之75至86摩爾1，1，2，2，2-五氟乙烷組成的消毒劑混合物。
2.根據權利要求1的消毒劑組合物，其中環氧乙烷的濃度是百分之17至21摩爾。
3.根據權利要求1的消毒劑組合物，其中1，1，2，2，2-五氟乙烷的濃度是百分之79至83摩爾。
4.一種消毒混合物，包括由百分之14至25摩爾環氧乙烷和含有1，1，2，2，2-五氟乙烷的百分之75至86摩爾的一種阻燃劑混合物組成。
5.根據權利要求4的消毒劑混合物，其中的阻燃劑混合物還含有1，2，2，2-四氟乙烷。
6.根據權利要求4的消毒劑混合物，其中的阻燃劑混合物還含有1-氯-1，2，2，2-四氟乙烷。
7.一種消毒物品的方法，包括用有效量的含有百分之14至25摩爾環氧乙烷和百分之75至86摩爾1，1，2，2，2-五氟乙烷的消毒劑混合物處理物品。
8.根據權利要求7的方法，其中的消毒劑混合物含有百分之17至21摩爾濃度的環氧乙烷。
9.根據權利要求7的方法，其中1，1，2，2，2-五氟乙烷的濃度為百分之79至83摩爾。
10.根據權利要求7的方法，其中的消毒劑混合物是以氣態形式處理物品。
11.根據權利要求7的方法，其中環氧乙烷濃度不大於百分之19摩爾，且消毒劑混合物在任何濃度的空氣中都是不燃的。
12.一種消毒物品的方法，包括用有效量的含有百分之14至25摩爾環氧乙烷和百分之75至86摩爾的含有1，1，2，2，2-五氟乙烷的阻燃劑混合物的消毒劑混合物處理物品。
13.根據權利要求12的方法，其中阻燃劑混合物還含有1，2，2，2-四氟乙烷。
14.根據權利要求12的方法，其中阻燃劑混合物還含有1-氯-1，2，2，2-四氟乙烷。
全文摘要
含有百分之14至25摩爾的環氧乙烷和百分之75至86摩爾的1，1，2，2，2-五氟乙烷的消毒劑混合物，和用該消毒劑混合物消毒的方法。
文檔編號A61L2/20GK1060194SQ9110531
公開日1992年4月15日 申請日期1991年7月1日 優先權日1990年9月26日
發明者S·A·康維瑟, 小C·C·沃爾茨 申請人:聯合碳化工業氣體技術公司, 納幕爾杜邦公司